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FR3087539A1 - MEASURING INSTRUMENT WITH MEASUREMENT SPOT VISUALIZATION SYSTEM AND VISUALIZATION ACCESSORY FOR SUCH MEASURING INSTRUMENT - Google Patents

MEASURING INSTRUMENT WITH MEASUREMENT SPOT VISUALIZATION SYSTEM AND VISUALIZATION ACCESSORY FOR SUCH MEASURING INSTRUMENT Download PDF

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FR3087539A1
FR3087539A1 FR1859653A FR1859653A FR3087539A1 FR 3087539 A1 FR3087539 A1 FR 3087539A1 FR 1859653 A FR1859653 A FR 1859653A FR 1859653 A FR1859653 A FR 1859653A FR 3087539 A1 FR3087539 A1 FR 3087539A1
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light beam
optical
measuring instrument
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FR1859653A
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Sofiane Bahbah
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Horiba France SAS
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Horiba France SAS
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21Polarisation-affecting properties
    • G01N21/211Ellipsometry

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Abstract

L'invention concerne un instrument de mesure (100) comportant une section d'excitation (1) émettant un faisceau lumineux incident (12) sous un angle d'incidence oblique. Selon l'invention, la section d'analyse (2) de l'instrument de mesure (100) comporte un séparateur optique de faisceau (27) transmettant une partie du faisceau lumineux de mesure (22) vers un système d'imagerie (28) adapté pour acquérir une première image (51) de l'échantillon et en ce que l'instrument de mesure comporte en outre une deuxième source de lumière (41) émettant un faisceau d'illumination (42) sous incidence quasi-normale et un deuxième système d'imagerie (46) adapté pour acquérir une deuxième image (52) de l'échantillon et un système de traitement d'image (5) adapté pour extraire une image du spot de mesure de la première image (51) et pour former une troisième image (58) comprenant une projection (57) de l'image du spot de mesure, redimensionnée et disposée en superposition dans la deuxième image (52). The invention relates to a measuring instrument (100) comprising an excitation section (1) emitting an incident light beam (12) at an oblique angle of incidence. According to the invention, the analysis section (2) of the measuring instrument (100) has an optical beam splitter (27) transmitting part of the measuring light beam (22) to an imaging system (28). ) adapted to acquire a first image (51) of the sample and in that the measuring instrument further comprises a second light source (41) emitting an illumination beam (42) at near-normal incidence and a second imaging system (46) adapted to acquire a second image (52) of the sample and an image processing system (5) adapted to extract an image from the measurement spot of the first image (51) and to forming a third image (58) comprising a projection (57) of the image of the measurement spot, resized and arranged in superposition in the second image (52).

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le domaine des 5 instruments de mesure scientifiques destinés à l'analyse ou la mesure d'échantillons par réflexion ou transmission d'un faisceau lumineux.TECHNICAL FIELD TO WHICH THE INVENTION RELATES The present invention relates generally to the field of scientific measuring instruments intended for the analysis or measurement of samples by reflection or transmission of a light beam.

Elle concerne plus particulièrement les instruments de mesure ou d'analyse de matériaux basés sur les effets de polarisation de la lumière en fonction d'un angle d'incidence variable comme par exemple un polarimètre ou un 10 ellipsomètre ou réflectomètre.It relates more particularly to instruments for measuring or analyzing materials based on the effects of polarization of light as a function of a variable angle of incidence such as, for example, a polarimeter or an ellipsometer or reflectometer.

Elle concerne en particulier un système de visualisation d'échantillon pour ellipsomètre ou polarimètre ou un réflectomètre à angle d'incidence variable.It relates in particular to a sample display system for an ellipsometer or polarimeter or a reflectometer with a variable angle of incidence.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Dans toute la description, les mêmes éléments sont repérés par des 15 signes de référence identiques.TECHNOLOGICAL BACKGROUND Throughout the description, the same elements are identified by identical reference signs.

Un ellipsomètre ou un polarimètre est un instrument de mesure qui utilise la lumière polarisée pour mesurer les propriétés diélectriques d'un échantillon isotrope ou anisotrope, afin d'en déduire la structure ou composition physico-chimique.An ellipsometer or polarimeter is a measuring instrument that uses polarized light to measure the dielectric properties of an isotropic or anisotropic sample, in order to deduce its physicochemical structure or composition.

L'application la plus courante d'un ellipsomètre est l'analyse de films 20 très minces tels que des couches sur des plaquettes semi-conductrices ou des substrats en verre.The most common application of an ellipsometer is the analysis of very thin films such as layers on semiconductor wafers or glass substrates.

Un ellipsomètre ou un polarimètre peut être utilisé in situ pour contrôler le dépôt ou la gravure de couches minces.An ellipsometer or a polarimeter can be used in situ to monitor the deposition or etching of thin films.

La configuration la plus courante pour un ellipsomètre ou un polarimètre est une configuration en réflexion avec un angle d'incidence oblique par rapport à 25 la normale à la surface d'un échantillon à analyser.The most common configuration for an ellipsometer or polarimeter is a reflective configuration with an angle of incidence oblique to the normal to the surface of a sample to be analyzed.

Toutefois, il existe aussi des ellipsomètres ou polarimètres fonctionnant en transmission avec un angle d'incidence oblique.However, there are also ellipsometers or polarimeters operating in transmission with an oblique angle of incidence.

Il existe aussi des instruments à angle d'incidence variable, qui permettent d'ajuster l'angle d'incidence en fonction de l'échantillon ou de mesurer les propriétés ellipsométriques ou polarimétriques en fonction d'un angle 30 d'incidence variable dans une gamme angulaire déterminée.There are also variable angle of incidence instruments, which allow the angle of incidence to be adjusted as a function of the sample or to measure the ellipsometric or polarimetric properties as a function of a varying angle of incidence within a range. angular range determined.

La figure 1 représente schématiquement en vue de côté un ellipsomètre tel que divulgué dans le document de brevet W02008/087217.FIG. 1 schematically shows a side view of an ellipsometer as disclosed in patent document WO2008 / 087217.

Cet ellipsomètre comporte une section d'excitation 1 incluant une source de lumière 11 et un dispositif polarisant 14 et une section d'analyse 2 comprenant un analyseur d'état 2 de polarisation 24 et un système de détection 26 du signal ellipsométrique.This ellipsometer comprises an excitation section 1 including a light source 11 and a polarizing device 14 and an analysis section 2 comprising a polarization state analyzer 2 24 and a detection system 26 of the ellipsometric signal.

Le dispositif polarisant 14 comprend en général un polariseur et/ou un modulateur optique de polarisation.The polarizing device 14 generally comprises a polarizer and / or an optical polarization modulator.

Ainsi, la section d'excitation 1 émet un faisceau lumineux de mesure incident 12 polarisé se propageant suivant un axe optique 13 vers la surface 30 de l'échantillon 3.Thus, the excitation section 1 emits a polarized incident measuring light beam 12 propagating along an optical axis 13 towards the surface 30 of the sample 3.

L'axe optique 13 du faisceau lumineux de mesure incident 12 forme un angle d'incidence, noté A01, avec la normale 31 à la surface 30 de l'échantillon 3.The optical axis 13 of the incident measuring light beam 12 forms an angle of incidence, denoted A01, with the normal 31 to the surface 30 of the sample 3.

On a aussi représenté sur la figure 1, un repère orthonormé XYZ, dans lequel l'axe Z est parallèle à la normale 31 et l'axe optique 13 du faisceau lumineux de mesure incident 12 est dans le plan XZ, aussi appelé plan d'incidence.Also shown in Figure 1, an orthonormal frame XYZ, in which the Z axis is parallel to the normal 31 and the optical axis 13 of the incident measuring light beam 12 is in the XZ plane, also called the plane of impact.

De façon avantageuse, la section d'excitation 1 comporte un système optique de focalisation 15 pour focaliser le faisceau lumineux de mesure incident 12 en un spot de mesure 32.Advantageously, the excitation section 1 comprises an optical focusing system 15 for focusing the incident measuring light beam 12 into a measuring spot 32.

Le spot de mesure est généralement formé par focalisation de l'image d'un trou source projetée sur la surface de l'échantillon.The measurement spot is generally formed by focusing the image of a source hole projected onto the surface of the sample.

A partir d'un trou source circulaire, on obtient généralement un spot de mesure de forme elliptique à cause de l'angle d'incidence oblique.From a circular source hole, one generally obtains a measuring spot of elliptical shape because of the oblique angle of incidence.

La section d'analyse 2 est disposée de manière à recevoir un faisceau lumineux de mesure 22 formé par réflexion (ou par transmission) du faisceau lumineux de mesure incident 12 sur l'échantillon.The analysis section 2 is arranged to receive a measuring light beam 22 formed by reflection (or transmission) of the incident measuring light beam 12 on the sample.

Dans une configuration en réflexion, le faisceau lumineux de mesure 22 se propage suivant un axe optique 23 formant un angle symétrique, noté -A0I, de l'angle d'incidence avec la normale 31 à l'échantillon.In a reflection configuration, the measurement light beam 22 propagates along an optical axis 23 forming a symmetrical angle, denoted -A0I, of the angle of incidence with the normal 31 to the sample.

Généralement, la section d'analyse 2 comporte un autre système optique 25 pour former l'image du spot de mesure sur le système de détection 26 du signal ellipsométrique.Generally, the analysis section 2 includes another optical system 25 for forming the image of the measurement spot on the detection system 26 of the ellipsometric signal.

Le système de détection 26 comporte au moins un détecteur opto électronique adapté pour recevoir le faisceau lumineux de mesure 22 et enregistrer au moins un signal d'ellipsométrie ou de polarimétrie en fonction de l'état de polarisation du dispositif polarisant 14 et de l'analyseur d'état de polarisation 24.The detection system 26 comprises at least one optoelectronic detector adapted to receive the measurement light beam 22 and to record at least one ellipsometric or polarimetric signal as a function of the state of polarization of the polarizing device 14 and of the analyzer. polarization state 24.

Le détecteur optoélectronique peut être un détecteur monocanal, par exemple un photomultiplicateur (ou PMT) ou un détecteur solide proche infrarouge (NIR), par exemple en InGaAs, ou une barrette linéaire de pixels à une dimension (1D) ou une matrice de pixels à deux dimensions (2D), par exemple une caméra CCD ou CMOS.The optoelectronic detector can be a single-channel detector, for example a photomultiplier (or PMT) or a solid near infrared (NIR) detector, for example in InGaAs, or a linear array of pixels at one dimension (1D) or a matrix of pixels at two-dimensional (2D), for example a CCD or CMOS camera.

Dans certains modes de réalisation, le système de détection 26 comporte un monochromateur ou un spectromètre muni d'un détecteur à une dimension (1D) ou à deux dimensions (2D) pour des mesures spectroscopiques.In some embodiments, the detection system 26 includes a monochromator or spectrometer with a one-dimensional (1D) or two-dimensional (2D) detector for spectroscopic measurements.

Cet 3 ellipsomètre comporte en outre un système de visualisation 8 disposé à proximité de la normale 31 à la surface 30 de l'échantillon 3 pour collecter un faisceau lumineux diffusé 19 par l'échantillon.This 3 ellipsometer further comprises a display system 8 arranged near the normal 31 to the surface 30 of the sample 3 to collect a light beam 19 diffused by the sample.

Cependant, un tel système de visualisation 8 ne permet une visualisation du spot de mesure 32 que sur un échantillon diffusant.However, such a viewing system 8 only allows viewing of the measurement spot 32 on a scattering sample.

5 Or la plupart des échantillons ne sont pas diffusants.5 However, most of the samples are not scattering.

Il est souhaitable de visualiser la position du spot de mesure sur tout type d'échantillon, diffusant ou non diffusant, et notamment dans le cas d'un échantillon non uniforme spatialement, par exemple à motifs.It is desirable to visualize the position of the measurement spot on any type of sample, scattering or non-scattering, and in particular in the case of a spatially non-uniform sample, for example patterned.

En effet, un spot de petite taille (de 10 micromètres à quelques centaines de microns) est utilisé pour analyser de 10 petites zones de l'échantillon, en particulier de petites zones sur un échantillon comportant des motifs microscopiques, tels qu'un circuit intégré (IC) ou un écran plat (FPD pour flat panel display en terminologie anglaise).This is because a small spot size (from 10 micrometers to a few hundred microns) is used to analyze 10 small areas of the sample, in particular small areas on a sample with microscopic patterns, such as an integrated circuit. (IC) or a flat screen (FPD for flat panel display in English terminology).

Dans de telles applications, il est nécessaire de positionner précisément le spot par rapport à la surface de l'échantillon à motifs pour une analyse correcte.In such applications, it is necessary to precisely position the spot relative to the surface of the patterned sample for proper analysis.

Cependant, la faible 15 intensité de la diffusion du spot de mesure reçue par un système de visualisation 6 disposé suivant la normale à la surface de l'échantillon rend cette tâche de positionnement relativement difficile.However, the low intensity of the scattering of the measurement spot received by a viewing system 6 arranged along the normal to the surface of the sample makes this positioning task relatively difficult.

La figure 2 illustre un autre ellipsomètre comprenant un autre système de visualisation tel que divulgué dans le document de brevet WO 2008/087217 A1.FIG. 2 illustrates another ellipsometer comprising another display system as disclosed in patent document WO 2008/087217 A1.

20 Sur les figures 1 et 2, les mêmes signes de référence désignent des éléments analogues ou similaires.In Figures 1 and 2, the same reference signs denote analogous or similar elements.

Dans l'ellipsomètre de la figure 2, la section d'excitation 1 comporte en outre une source d'éclairage auxiliaire 16 émettant un faisceau de visualisation 18 et une lame semi-transparente 17 qui combine le faisceau de visualisation 18 au faisceau lumineux de mesure incident 12 polarisé de manière à 25 ce qu'ils se propagent le long du même axe optique 13.In the ellipsometer of FIG. 2, the excitation section 1 further comprises an auxiliary light source 16 emitting a viewing beam 18 and a semi-transparent plate 17 which combines the viewing beam 18 with the measurement light beam. incident 12 polarized so that they propagate along the same optical axis 13.

Le faisceau de visualisation 18 éclaire une zone 38 autour du spot de mesure 32, la zone éclairée 38 étant plus étendue que le spot de mesure 32.The viewing beam 18 illuminates an area 38 around the measurement spot 32, the illuminated area 38 being larger than the measurement spot 32.

Par réflexion ou transmission du faisceau de visualisation 18 sur l'échantillon, on obtient un faisceau de visualisation réfléchi 21 (ou transmis) se propageant suivant le même axe optique 30 23 que le faisceau lumineux de mesure réfléchi 22 (ou transmis) en direction de la section d'analyse 2.By reflection or transmission of the viewing beam 18 on the sample, a reflected viewing beam 21 is obtained (or transmitted) propagating along the same optical axis 30 23 as the reflected measuring light beam 22 (or transmitted) in the direction of analysis section 2.

D'autre part, la section d'analyse 2 comprend un séparateur optique de faisceau 27, généralement un miroir escamotable, adapté pour transmettre simultanément une partie 121 du faisceau lumineux de visualisation réfléchi 21 et une partie 122 du faisceau de mesure réfléchi ou transmis 22 en 4 direction d'un dispositif de visualisation 123, comprenant par exemple un oculaire ou une caméra.On the other hand, the analysis section 2 comprises an optical beam splitter 27, generally a retractable mirror, adapted to simultaneously transmit a part 121 of the reflected viewing light beam 21 and a part 122 of the reflected or transmitted measurement beam 22. in the direction of a viewing device 123, comprising for example an eyepiece or a camera.

Dans l'exemple de la figure 2, la section d'analyse 2 comprend une ouverture 120 pour le passage des faisceaux 121, 122 vers le dispositif de visualisation.In the example of FIG. 2, the analysis section 2 comprises an opening 120 for the passage of the beams 121, 122 towards the display device.

Un tel système de visualisation permet de visualiser simultanément 5 sur une même image le spot de mesure 32 et la zone 38 éclairée par le faisceau de visualisation 18 sur un échantillon, quel que soit l'angle d'incidence.Such a visualization system makes it possible to visualize simultaneously on the same image the measurement spot 32 and the zone 38 illuminated by the visualization beam 18 on a sample, whatever the angle of incidence.

De plus, l'image du spot de mesure reste visible même sur un échantillon non diffusant.In addition, the image of the measurement spot remains visible even on a non-scattering sample.

Cependant, dans le cas où on utilise une caméra 123 pour former l'image de l'échantillon et du spot de mesure, l'image est généralement déformée 10 (floue) du fait d'un angle entre la surface de l'échantillon et un plan optiquement conjugué avec le plan de la caméra.However, in the case where a camera 123 is used to form the image of the sample and the measurement spot, the image is generally distorted (blurred) due to an angle between the surface of the sample and the measurement spot. a plane optically conjugated with the plane of the camera.

De plus, la superposition du trajet optique du faisceau d'éclairement lumineux de visualisation avec celui du faisceau lumineux de mesure est susceptible de perturber la mesure ellipsométrique, si bien que la visualisation et la mesure sont généralement effectuées séquentiellement et non 15 simultanément.In addition, the superposition of the optical path of the viewing light illumination beam with that of the measurement light beam is liable to disturb the ellipsometric measurement, so that the visualization and the measurement are generally carried out sequentially and not simultaneously.

Il est souhaitable de proposer un système de visualisation pour instrument de mesure basé sur un faisceau lumineux incident oblique, de type ellipsomètre ou polarimètre ou réflectomètre, en particulier à angle d'incidence variable, qui permette de visualiser en temps réel durant la mesure ellipsométrique 20 ou polarimétrique ou réflectométrique et avec netteté sur tout le champ de vision : un spot incident sur un échantillon et la surface de l'échantillon autour du spot de mesure, que la surface de l'échantillon soit diffusante ou non-diffusante.It is desirable to provide a viewing system for a measuring instrument based on an oblique incident light beam, of the ellipsometer or polarimeter or reflectometer type, in particular with a variable angle of incidence, which makes it possible to visualize in real time during the ellipsometric measurement. or polarimetric or reflectometric and with sharpness over the entire field of view: a spot incident on a sample and the surface of the sample around the measurement spot, whether the surface of the sample is scattering or non-scattering.

Il est souhaitable de proposer un système de visualisation pour ellipsomètre ou polarimètre ou réflectomètre qui permette un positionnement précis du spot de 25 mesure par rapport à un motif en surface de l'échantillon.It is desirable to provide a viewing system for an ellipsometer or polarimeter or reflectometer which allows precise positioning of the measurement spot relative to a pattern on the surface of the sample.

En particulier, il est souhaitable de proposer un système de visualisation pour ellipsomètre permettant de visualiser avec netteté le spot de mesure et la surface de l'échantillon autour du spot de mesure quel que soit n'angle d'incidence, ce système de visualisation pouvant être opérationnel simultanément avec des mesures d'ellipsométrie sans 30 perturber des mesures d'ellipsométrie.In particular, it is desirable to provide a viewing system for an ellipsometer making it possible to clearly visualize the measurement spot and the surface of the sample around the measurement spot whatever the angle of incidence, this visualization system being able to be operational simultaneously with ellipsometric measurements without disturbing ellipsometric measurements.

Par ailleurs, dans la plupart des systèmes de visualisation antérieurs, lorsque l'échantillon est transparent, par exemple sur un substrat mince de verre à faces planes et parallèles, on observe des réflexions multiples, formant au moins deux spots, par réflexion entre la face avant et la face arrière du substrat.Moreover, in most previous viewing systems, when the sample is transparent, for example on a thin glass substrate with flat and parallel faces, multiple reflections are observed, forming at least two spots, by reflection between the face. front and back side of the substrate.

Il est 5 parfois difficile de différencier le spot utile à la mesure du ou des spots parasites issus de réflexions multiples.It is sometimes difficult to differentiate the useful spot for measurement from the parasitic spot (s) resulting from multiple reflections.

Ces réflexions multiples peuvent donc être gênantes pour positionner précisément le spot de mesure sur un échantillon.These multiple reflections can therefore be troublesome to precisely position the measurement spot on a sample.

Il est donc souhaitable de proposer un système de visualisation pour 5 instrument de mesure basé sur un faisceau lumineux incident oblique, de type ellipsomètre ou polarimètre ou réflectomètre, permettant de visualiser un spot incident sur un échantillon tout en discriminant les autres spots formés par réflexions multiples.It is therefore desirable to provide a viewing system for a measuring instrument based on an oblique incident light beam, of the ellipsometer or polarimeter or reflectometer type, making it possible to view an incident spot on a sample while discriminating the other spots formed by multiple reflections. .

Enfin, il est souhaitable de mettre à niveau un ancien ellipsomètre ou 10 polarimètre ou réflectomètre pour y intégrer un système de visualisation permettant d'améliorer à la fois la visualisation du spot de mesure et de la surface de l'échantillon autour du spot de mesure.Finally, it is desirable to upgrade an old ellipsometer or polarimeter or reflectometer to incorporate a visualization system to improve both the visualization of the measurement spot and of the sample area around the measurement spot. .

OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la 15 présente invention propose un instrument de mesure comportant une section d'excitation et une section d'analyse, la section d'excitation incluant une première source de lumière adaptée pour émettre un faisceau lumineux incident destiné à former un spot de mesure sur un échantillon sous un angle d'incidence oblique, la section d'analyse étant disposée pour recevoir un faisceau lumineux de mesure 20 formé par réflexion ou transmission du faisceau lumineux incident sur l'échantillon, la section d'analyse comprenant un système de détection adapté pour détecter une partie du faisceau lumineux de mesure.OBJECT OF THE INVENTION In order to remedy the aforementioned drawbacks of the state of the art, the present invention proposes a measuring instrument comprising an excitation section and an analysis section, the excitation section including a first source. of light adapted to emit an incident light beam for forming a measurement spot on a sample at an oblique angle of incidence, the analysis section being arranged to receive a measurement light beam formed by reflection or transmission of the light beam incident on the sample, the analysis section comprising a detection system adapted to detect a part of the measurement light beam.

Plus particulièrement, on propose selon l'invention un instrument de mesure dans lequel la section d'analyse comporte un premier séparateur optique 25 de faisceau et un premier système d'imagerie, le premier séparateur optique de faisceau étant disposé sur un trajet optique du faisceau lumineux de mesure et apte à transmettre une autre partie du faisceau lumineux de mesure vers le premier système d'imagerie, le premier système d'imagerie étant adapté pour acquérir une première image d'une première zone de l'échantillon autour du spot 30 de mesure, l'instrument de mesure comportant en outre une deuxième source de lumière disposée de manière à émettre un faisceau d'illumination destiné à éclairer sous incidence quasi-normale une deuxième zone de l'échantillon autour du spot de mesure, un deuxième système d'imagerie disposé de manière à recevoir un faisceau lumineux d'imagerie formé par réflexion du faisceau 6 d'illumination sur la deuxième zone de l'échantillon et acquérir une deuxième image de la deuxième zone de l'échantillon et un système de traitement d'image adapté pour recevoir la première image et la deuxième image, le système de traitement d'image étant adapté pour extraire une image du spot de mesure de la 5 première image et pour former une troisième image comprenant une projection de l'image du spot de mesure, la projection étant redimensionnée en fonction de l'angle d'incidence du faisceau lumineux incident et ladite projection étant positionnée et disposée en superposition ou en incrustation dans la deuxième image de la deuxième zone de l'échantillon.More particularly, according to the invention there is provided a measuring instrument in which the analysis section comprises a first optical beam splitter and a first imaging system, the first optical beam splitter being arranged on an optical path of the beam. light measurement and capable of transmitting another part of the measurement light beam to the first imaging system, the first imaging system being adapted to acquire a first image of a first zone of the sample around the spot 30 of measurement, the measuring instrument further comprising a second light source arranged so as to emit an illumination beam intended to illuminate at almost normal incidence a second zone of the sample around the measuring spot, a second system of 'imaging arranged to receive an imaging light beam formed by reflection of the illumination beam 6 on the second area of the sample and acquire a second i image of the second area of the sample and an image processing system adapted to receive the first image and the second image, the image processing system being adapted to extract an image from the measurement spot of the first image and to form a third image comprising a projection of the image of the measurement spot, the projection being resized according to the angle of incidence of the incident light beam and said projection being positioned and arranged in superposition or in incrustation in the second image of the second area of the sample.

10 Le faisceau d'illumination sous incidence normale procure un éclairement uniforme de la surface de l'échantillon.The illumination beam at normal incidence provides uniform illumination of the sample surface.

La formation d'image à partir d'un faisceau réfléchi sous incidence normale réduit les distorsions de l'image de l'échantillon via le deuxième système d'imagerie car l'échantillon se trouve ainsi dans un plan optiquement conjugué du deuxième système d'imagerie.Imaging from a reflected beam at normal incidence reduces image distortions of the sample via the second imaging system because the sample is thus located in an optically conjugated plane of the second imaging system. imagery.

La combinaison de cet 15 éclairement uniforme et de la formation d'image de l'échantillon sans distorsion contribue à améliorer grandement la qualité de l'image de l'échantillon dans toute la zone que l'on souhaite visualiser autour du spot de mesure, quel que soit le type d'échantillon, diffusant ou non-diffusant, avec ou sans motif (pattern) et indépendamment de l'angle d'incidence de la mesure d'ellipsométrie ou de 20 polarimétrie.The combination of this uniform illumination and the image formation of the sample without distortion helps to greatly improve the image quality of the sample throughout the area that one wishes to view around the measurement spot, whatever the type of sample, scattering or non-scattering, with or without a pattern and regardless of the angle of incidence of the ellipsometry or polarimetry measurement.

De plus, le traitement d'image et la réunion de la première image et de la deuxième image en une seule image, la troisième image, permet une visualisation nette et précise de la position et de l'étendue du spot de mesure sur la surface de l'échantillon, en fonction de l'angle d'incidence du faisceau de mesure sur l'échantillon.In addition, image processing and merging of the first image and the second image into a single image, the third image, allows a crisp and precise visualization of the position and extent of the measurement spot on the surface. of the sample, depending on the angle of incidence of the measurement beam on the sample.

25 L'invention permet ainsi de visualiser un spot incident de mesure ellipsométrique ou polarimétrique ou réflectométrique sur un échantillon, y compris sur un échantillon non diffusant.The invention thus makes it possible to visualize an incident spot of ellipsometric or polarimetric or reflectometric measurement on a sample, including on a non-scattering sample.

L'invention procure simultanément une image nette et sans déformation d'une zone de l'échantillon autour du spot de mesure, quel que soit l'angle d'incidence.The invention simultaneously provides a clear image without distortion of an area of the sample around the measurement spot, regardless of the angle of incidence.

Le système de visualisation rend l'utilisation d'un 30 instrument de mesure plus aisée, la visualisation pouvant être actualisée en temps réel et effectuée pendant une mesure.The visualization system makes the use of a measuring instrument easier, the visualization being able to be updated in real time and carried out during a measurement.

De plus, le traitement d'image peut être automatisé pour des applications industrielles.In addition, image processing can be automated for industrial applications.

D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'instrument de mesure conforme à l'invention, prises individuellement ou selon toutes les 7 combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - l'instrument de mesure comporte en outre un deuxième séparateur optique de faisceau disposé de manière à recevoir le faisceau d'illumination de la deuxième source de lumière et à diriger le faisceau d'illumination vers 5 l'échantillon, et le deuxième séparateur optique de faisceau étant adapté pour recevoir le faisceau lumineux d'imagerie et à le diriger vers le deuxième système d'imagerie ; - l'instrument de mesure comporte au moins un dispositif optique polarisant disposé sur un chemin optique du faisceau d'illumination et/ou du 10 faisceau lumineux d'imagerie ; - le deuxième système d'imagerie comporte une caméra, un objectif et un filtre spatial disposé dans un plan focal objet de l'objectif, le filtre spatial étant adapté pour réduire les aberrations optiques sur la deuxième image ; - le système de traitement d'image comporte un sous-système de 15 reconnaissance d'image adapté pour délimiter un contour de l'image du spot de mesure dans la première image et/ou pour déterminer une première position et une première orientation de la première zone de l'échantillon dans la première image et/ou, respectivement pour déterminer une deuxième position et une deuxième orientation de la deuxième zone de l'échantillon dans la deuxième 20 image ; - le sous-système de reconnaissance d'image est adapté pour reconnaitre automatiquement au moins un motif dans la deuxième image ; - le sous-système de reconnaissance d'image est adapté pour reconnaitre et sélectionner l'image du spot de mesure parmi une pluralité d'images 25 formées par réflexion multiples entre deux faces de l'échantillon ; - l'instrument de mesure comporte en outre un troisième séparateur optique de faisceau et un autre système de détection, le troisième séparateur optique de faisceau étant disposé sur l'axe optique du faisceau d'illumination, le troisième séparateur optique de faisceau étant adapté pour transmettre une 30 portion du faisceau lumineux formé par réflexion du faisceau d'illumination sur la deuxième zone de l'échantillon vers l'autre système de détection, l'autre système de détection étant adapté pour fournir un signal représentatif d'un angle entre la normale à la surface de l'échantillon et un axe optique du faisceau d'illumination ; - l'instrument de mesure comporte un porte-échantillon muni d'un 8 système d'actionneur adapté pour modifier au moins un angle d'inclinaison du porte-échantillon transversalement à la normale à la surface de l'échantillon et un système électronique adapté pour recevoir le signal représentatif de l'angle entre la normale à la surface de l'échantillon et l'axe optique du faisceau d'illumination 5 (42) et pour appliquer une commande sur le système d'actionneur ; - la section d'analyse comprend un analyseur d'état de polarisation disposé sur un trajet optique du faisceau lumineux de mesure et le système de détection est adapté pour détecter un signal d'ellipsométrie ou de polarimétrie.Other non-limiting and advantageous characteristics of the measuring instrument according to the invention, taken individually or according to all the 7 technically possible combinations, are as follows: the measuring instrument further comprises a second optical beam splitter arranged to receive the illumination beam from the second light source and direct the illumination beam to the sample, and the second optical beam splitter being adapted to receive the imaging light beam and to direct it to the sample. direct to the second imaging system; the measuring instrument comprises at least one polarizing optical device arranged on an optical path of the illumination beam and / or of the imaging light beam; the second imaging system comprises a camera, an objective and a spatial filter arranged in an object focal plane of the objective, the spatial filter being adapted to reduce optical aberrations on the second image; the image processing system comprises an image recognition subsystem suitable for delimiting an outline of the image of the measurement spot in the first image and / or for determining a first position and a first orientation of the first area of the sample in the first image and / or, respectively, to determine a second position and a second orientation of the second area of the sample in the second image; the image recognition subsystem is adapted to automatically recognize at least one pattern in the second image; the image recognition subsystem is suitable for recognizing and selecting the image of the measurement spot from among a plurality of images formed by multiple reflection between two faces of the sample; the measuring instrument further comprises a third optical beam splitter and another detection system, the third optical beam splitter being arranged on the optical axis of the illumination beam, the third optical beam splitter being adapted to transmitting a portion of the light beam formed by reflection of the illumination beam on the second area of the sample to the other detection system, the other detection system being adapted to provide a signal representative of an angle between the normal to the surface of the sample and an optical axis of the illumination beam; - the measuring instrument comprises a sample holder fitted with an actuator system adapted to modify at least one angle of inclination of the sample holder transversely to the normal to the surface of the sample and a suitable electronic system to receive the signal representative of the angle between the normal to the surface of the sample and the optical axis of the illumination beam 5 (42) and to apply a command to the actuator system; - The analysis section comprises a polarization state analyzer arranged on an optical path of the measuring light beam and the detection system is adapted to detect an ellipsometric or polarimetric signal.

L'invention propose également un accessoire de visualisation pour 10 instrument de mesure basé sur l'émission d'un faisceau lumineux incident destiné à former un spot de mesure sur un échantillon sous un angle d'incidence oblique et la détection d'un faisceau lumineux de mesure formé par réflexion ou transmission du faisceau lumineux incident sur l'échantillon, l'instrument de mesure comprenant premier système d'imagerie adapté pour générer une 15 première image d'une première zone de l'échantillon autour du spot de mesure, la première image étant formée par réflexion ou transmission du faisceau lumineux incident sur l'échantillon.The invention also provides a viewing accessory for a measuring instrument based on the emission of an incident light beam intended to form a measurement spot on a sample at an oblique angle of incidence and the detection of a light beam. measuring device formed by reflection or transmission of the light beam incident on the sample, the measuring instrument comprising a first imaging system adapted to generate a first image of a first zone of the sample around the measuring spot, the first image being formed by reflection or transmission of the light beam incident on the sample.

Selon l'invention, l'accessoire de visualisation comprend une deuxième source de lumière et un deuxième système d'imagerie, la deuxième source de 20 lumière étant disposée de manière à émettre un faisceau d'illumination destiné à éclairer sous incidence quasi-normale une deuxième zone de l'échantillon autour du spot de mesure, le deuxième système d'imagerie étant disposé de manière à former une deuxième image de la deuxième zone de l'échantillon par réflexion du faisceau d'illumination sur la deuxième zone de l'échantillon et un système de 25 traitement d'image adapté pour recevoir la première image et la deuxième image, le système de traitement d'image étant adapté pour extraire une image du spot de mesure de la première image et pour former une troisième image comprenant une projection de l'image du spot de mesure en superposition ou en incrustation avec la deuxième image de l'échantillon, la projection étant redimensionnée en fonction 30 de l'angle d'incidence du faisceau lumineux incident.According to the invention, the viewing accessory comprises a second light source and a second imaging system, the second light source being arranged so as to emit an illumination beam intended to illuminate a near-normal incidence. second zone of the sample around the measurement spot, the second imaging system being arranged so as to form a second image of the second zone of the sample by reflection of the illumination beam on the second zone of the sample and an image processing system adapted to receive the first image and the second image, the image processing system being adapted to extract an image from the measuring spot of the first image and to form a third image comprising a projection of the image of the measurement spot superimposed or inlaid with the second image of the sample, the projection being resized as a function of the angle of incidence of the light beam i incident.

Selon un aspect particulier et avantageux, l'accessoire de visualisation comprend un troisième séparateur optique de faisceau et un autre système de détection, le troisième séparateur optique de faisceau étant disposé sur l'axe optique du faisceau d'illumination, le troisième séparateur optique de faisceau 9 étant adapté pour transmettre une portion du faisceau lumineux formé par réflexion du faisceau d'illumination sur la deuxième zone de l'échantillon vers l'autre système de détection, l'autre système de détection étant adapté pour fournir un signal représentatif d'un angle entre la normale à la surface de 5 l'échantillon et un axe optique du faisceau d'illumination.According to a particular and advantageous aspect, the viewing accessory comprises a third optical beam splitter and another detection system, the third optical beam splitter being arranged on the optical axis of the illumination beam, the third optical beam splitter. beam 9 being adapted to transmit a portion of the light beam formed by reflection of the illumination beam on the second zone of the sample to the other detection system, the other detection system being adapted to supply a signal representative of an angle between the normal to the surface of the sample and an optical axis of the illumination beam.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.DETAILED DESCRIPTION OF AN EXAMPLE OF EMBODIMENT The description which will follow with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be implemented.

10 Sur les dessins annexés : - la figure 1 représente schématiquement en vue de côté un ellipsomètre muni d'un premier système de visualisation selon l'art antérieur ; - la figure 2 représente schématiquement en vue de côté un autre ellipsomètre muni d'un autre système de visualisation selon l'art antérieur ; 15 - la figure 3 illustre une image de visualisation d'un échantillon et d'un spot de mesure obtenu avec un système de visualisation selon le principe illustré en figure 2 ; - la figure 4 représente schématiquement en vue de côté un ellipsomètre selon un mode de réalisation ; 20 - la figure 5 illustre un exemple d'une première image de spot de mesure obtenue sous incidence oblique avec un premier système d'imagerie disposé dans la section d'analyse de l'ellipsomètre ; - la figure 6 illustre un exemple d'une deuxième image de la surface de l'échantillon obtenue avec un deuxième système d'imagerie disposé en incidence 25 normale; - la figure 7 illustre une étape de traitement d'image appliquée à la première image (obtenue en figure 5) pour en extraire une image du spot de mesure , - la figure 8 représente l'image du spot de mesure extraite de la figure 7 ; 30 - la figure 9 illustre une autre étape de traitement d'image appliquée à l'image du spot de mesure de la figure 8 pour découper la surface utile, de l'image, où se focalise le spot de mesure ; - la figure 10 illustre une étape de projection et/ou de mise à l'échelle appliquée à l'image du contour du spot de mesure de la figure 9 pour en déduire 10 une projection de l'image du spot de mesure ; - la figure 11 illustre un exemple d'une troisième image obtenue par superposition ou incrustation ou greffe de la projection de l'image du spot de mesure (illustrée en fig. 10) avec la deuxième image de la surface de l'échantillon 5 en incidence normale ; - la figure 12 représente schématiquement un sous-ensemble d'imagerie en incidence normale selon une variante de la présente divulgation ; - la figure 13 représente schématiquement en vue en perspective d'un ellipsomètre à angle d'incidence variable monté sur un goniomètre, selon un mode 10 de réalisation particulier.In the accompanying drawings: - Figure 1 shows schematically in side view an ellipsometer provided with a first display system according to the prior art; - Figure 2 shows schematically in side view another ellipsometer provided with another display system according to the prior art; FIG. 3 illustrates a display image of a sample and of a measurement spot obtained with a display system according to the principle illustrated in FIG. 2; - Figure 4 shows schematically in side view an ellipsometer according to one embodiment; FIG. 5 illustrates an example of a first measurement spot image obtained under oblique incidence with a first imaging system disposed in the analysis section of the ellipsometer; FIG. 6 illustrates an example of a second image of the surface of the sample obtained with a second imaging system arranged at normal incidence; FIG. 7 illustrates an image processing step applied to the first image (obtained in FIG. 5) in order to extract therefrom an image of the measurement spot, - FIG. 8 represents the image of the measurement spot extracted from FIG. 7 ; FIG. 9 illustrates another image processing step applied to the image of the measurement spot of FIG. 8 in order to cut out the useful surface, of the image, where the measurement spot is focused; FIG. 10 illustrates a projection and / or scaling step applied to the image of the contour of the measurement spot of FIG. 9 in order to deduce therefrom a projection of the image of the measurement spot; FIG. 11 illustrates an example of a third image obtained by superposition or inlay or grafting of the projection of the image of the measurement spot (illustrated in FIG. 10) with the second image of the surface of the sample 5 in normal incidence; FIG. 12 diagrammatically represents an imaging subassembly at normal incidence according to a variant of the present disclosure; - Figure 13 shows schematically in perspective view of an ellipsometer with a variable angle of incidence mounted on a goniometer, according to a particular embodiment.

Dispositif Dans le présent document, on entend par incidence normale ou quasi-normale un angle d'incidence inférieur ou égal à 5 degrés, et de préférence inférieur à 1 degré ou nul par rapport à la normale à la surface de l'échantillon à 15 l'endroit du spot de mesure.Device In this document, by normal or quasi-normal incidence is meant an angle of incidence less than or equal to 5 degrees, and preferably less than 1 degree or zero with respect to the normal to the surface of the sample at 15 the location of the measurement spot.

On entend par incidence oblique, un angle d'incidence supérieur ou égal à 5 degrés et de préférence compris entre 10 degrés et 90 degrés par rapport à la normale à la surface de l'échantillon.By oblique incidence is meant an angle of incidence greater than or equal to 5 degrees and preferably between 10 degrees and 90 degrees relative to the normal to the surface of the sample.

La figure 3 illustre un exemple d'image de visualisation d'un échantillon et d'un spot de mesure obtenue par un système de visualisation d'un ellipsomètre 20 tel qu'illustré en figure 2 avec un angle d'incidence d'environ 70 degrés.FIG. 3 illustrates an example of a visualization image of a sample and of a measurement spot obtained by a visualization system of an ellipsometer 20 as illustrated in FIG. 2 with an angle of incidence of approximately 70 degrees.

On observe bien l'image du spot de mesure 32 sur l'échantillon.The image of the measurement spot 32 is clearly observed on the sample.

L'échantillon comporte ici des motifs 39 de dimensions variables.The sample here comprises patterns 39 of variable dimensions.

Toutefois, en se déplaçant dans l'image suivant l'axe X, on constate que l'image est généralement déformée (floue) en dehors d'une zone réduite.However, by moving in the image along the X axis, we see that the image is generally distorted (blurred) outside a small area.

L'étendue de la zone de netteté dépend 25 fortement de l'angle d'incidence et du système optique d'imagerie utilisé.The extent of the sharpness zone is highly dependent on the angle of incidence and the imaging optical system used.

La qualité de l'image de l'échantillon est dégradée par manque de netteté sur une grande partie de l'image à cause de l'angle d'incidence de 70 degrés.The sample image quality is degraded by lack of sharpness over a large part of the image due to the 70 degree angle of incidence.

Cette faible qualité de l'image de visualisation rend difficile le positionnement du spot de mesure par rapport aux motifs de l'échantillon.This low quality of the display image makes it difficult to position the measurement spot with respect to the patterns of the sample.

De plus, il est difficile d'évaluer les 30 dimensions réelles du spot de mesure à partir d'une telle image.In addition, it is difficult to assess the actual dimensions of the measurement spot from such an image.

Ainsi, le spot de mesure 32 est visualisé par la caméra sous une forme à peu près circulaire dans l'axe optique de visualisation (cf fig. 3), alors que sa forme réelle sur l'échantillon est elliptique avec une forte ellipticité.Thus, the measurement spot 32 is viewed by the camera in an approximately circular shape in the optical viewing axis (see FIG. 3), while its real shape on the sample is elliptical with a strong ellipticity.

Sur la figure 4, on a représenté schématiquement un ellipsomètre 100 11 selon un mode de réalisation de la présente divulgation.FIG. 4 schematically shows an ellipsometer 100 11 according to an embodiment of the present disclosure.

L'ellipsomètre 100 comporte une section d'excitation 1 et une section d'analyse 2.The ellipsometer 100 has an excitation section 1 and an analysis section 2.

La section d'excitation 1 comprend une première source de lumière 11 5 adaptée pour émettre un faisceau lumineux incident 12 se propageant suivant un axe optique 13.The excitation section 1 comprises a first light source 11 adapted to emit an incident light beam 12 propagating along an optical axis 13.

La première source de lumière 11 peut être un laser ou une LED pour des mesures monochromatiques ou une diode multi-longueur d'onde pour des mesures polychromatiques ou toute autre source de lumière blanche conventionnelle, fibrée ou lampe pompée par diodes lasers pour des mesures 10 spectroscopiques.The first light source 11 can be a laser or an LED for monochromatic measurements or a multi-wavelength diode for polychromatic measurements or any other conventional white light source, fiber or lamp pumped by laser diodes for measurements 10. spectroscopic.

La section d'excitation 1 comprend un dispositif polarisant 14.The excitation section 1 comprises a polarizing device 14.

De préférence, la section d'excitation 1 comprend un système optique de focalisation 15 à lentilles ou miroirs sphériques pour focaliser le faisceau lumineux de mesure incident 12 en un spot de mesure 32.Preferably, the excitation section 1 comprises an optical focusing system 15 with spherical lenses or mirrors for focusing the incident measuring light beam 12 into a measuring spot 32.

L'angle d'incidence (A01) oblique est généralement compris entre 10 degrés et 90 degrés.The oblique angle of incidence (A01) is generally between 10 degrees and 90 degrees.

On note que la section 15 d'excitation 1 ne comporte pas de source d'éclairage auxiliaire, contrairement au système décrit en lien avec la figure 2.It should be noted that the excitation section 1 does not include an auxiliary lighting source, unlike the system described in connection with FIG. 2.

La section d'analyse 2 est disposée pour recevoir le faisceau lumineux de mesure 22 formé par réflexion (ou transmission) du faisceau lumineux incident 12 sur l'échantillon 3.The analysis section 2 is arranged to receive the measurement light beam 22 formed by reflection (or transmission) of the incident light beam 12 on the sample 3.

La section d'analyse 2 comporte en outre un séparateur 20 optique de faisceau 27 disposé entre le système de détection 26 du signal ellipsométrique et un premier système d'imagerie 28.The analysis section 2 further comprises an optical beam splitter 27 disposed between the detection system 26 of the ellipsometric signal and a first imaging system 28.

Le premier système d'imagerie 28 comprend un détecteur d'image 29, par exemple une caméra à matrice de pixels.The first imaging system 28 comprises an image detector 29, for example a pixel array camera.

Le détecteur d'image 29 est par exemple une caméra Videology 24C1.35USB ayant 1280 x 1024 pixels, connectée par câble USB 2.0 à une carte 25 USB de l'ordinateur de contrôle.The image detector 29 is for example a Videology 24C1.35USB camera having 1280 x 1024 pixels, connected by USB 2.0 cable to a USB card of the control computer.

Le séparateur optique de faisceau 27 est choisi parmi une lame de verre ou lame UV sans traitement ou lame semi-transparente avec revêtements diélectriques ou lame séparatrice (polarisée ou non) ou lame séparatrice Polka-Dot ou cube séparateur (de polarisation ou non) ou prismes ou polariseur ou filtre (par exemple séparateur en longueur d'onde) ou un miroir 30 escamotable.The optical beam splitter 27 is chosen from a glass plate or UV plate without treatment or semi-transparent plate with dielectric coatings or splitter plate (polarized or not) or Polka-Dot splitter plate or splitter cube (polarization or not) or prisms or polarizer or filter (for example wavelength separator) or a retractable mirror.

Le séparateur optique de faisceau 27 est adapté pour transmettre une partie 222 du faisceau de mesure réfléchi ou transmis en direction du premier système d'imagerie 28 et simultanément une autre partie 224 du faisceau de mesure réfléchi ou transmis en direction du système de détection 26 du signal ellipsométrique.The optical beam splitter 27 is adapted to transmit a part 222 of the reflected or transmitted measurement beam towards the first imaging system 28 and simultaneously another part 224 of the reflected or transmitted measurement beam towards the detection system 26 of the ellipsometric signal.

12 Le détecteur d'image 29 du premier système d'imagerie 28 acquiert ainsi une première image 51 du spot de mesure 32 sur l'échantillon quel que soit l'angle d'incidence du faisceau lumineux de mesure sur l'échantillon.The image detector 29 of the first imaging system 28 thus acquires a first image 51 of the measurement spot 32 on the sample regardless of the angle of incidence of the measurement light beam on the sample.

Simultanément, le système de détection 26 peut détecter l'autre partie 224 du faisceau de mesure 5 réfléchi ou transmis et enregistrer un signal ellipsométrique correspondant à ce spot de mesure 32.Simultaneously, the detection system 26 can detect the other part 224 of the reflected or transmitted measurement beam 5 and record an ellipsometric signal corresponding to this measurement spot 32.

L'ellipsomètre de la présente divulgation comporte en outre un sous-ensemble d'imagerie 4 sous incidence normale.The ellipsometer of the present disclosure further comprises an imaging subassembly 4 at normal incidence.

Ce sous-ensemble d'imagerie 4 comporte une deuxième source de lumière 41 ou source auxiliaire, un deuxième 10 séparateur optique de faisceau 43 et un deuxième système d'imagerie 46.This imaging sub-assembly 4 comprises a second light source 41 or auxiliary source, a second optical beam splitter 43 and a second imaging system 46.

La deuxième source de lumière 41 est par exemple une diode électro-luminescente (ou LED) blanche ou lampe conventionnelle ou source fibrée ou lampe pompée pas diode laser.The second light source 41 is for example a white electroluminescent diode (or LED) or a conventional lamp or a fiber source or a lamp pumped by a laser diode.

De façon avantageuse, le deuxième système d'imagerie 46 comprend un détecteur d'image, par exemple une caméra CCD.Advantageously, the second imaging system 46 comprises an image detector, for example a CCD camera.

La deuxième 15 source de lumière 41 ou source auxiliaire émet un faisceau d'illumination 42.The second light source 41 or auxiliary source emits an illumination beam 42.

De façon avantageuse, un système optique 48 est disposé devant la source auxiliaire 41 de manière à collimater le faisceau d'illumination 42.Advantageously, an optical system 48 is placed in front of the auxiliary source 41 so as to collimate the illumination beam 42.

Par exemple, la source auxiliaire 41 est une LED et le système optique 48 est constitué d'une lentille asphérique ou un collimateur adapté pour former le faisceau d'illumination 42 20 collimaté.For example, the auxiliary source 41 is an LED and the optical system 48 consists of an aspherical lens or a collimator adapted to form the illumination beam 42 collimated.

Le deuxième séparateur optique de faisceau 43 est choisi parmi les composants optiques suivants : lame semi-transparente ou lame séparatrice avec revêtement diéletrique (polarisé ou non) ou lame séparatrice Polka-Dot ou cube séparateur (polarisé ou non) ou prismes ou polariseur ou filtre.The second optical beam splitter 43 is chosen from the following optical components: semi-transparent plate or splitter plate with dielectric coating (polarized or not) or Polka-Dot splitter plate or splitter cube (polarized or not) or prisms or polarizer or filter .

Le deuxième séparateur optique de faisceau 43 dirige le faisceau d'illumination 42 vers une 25 zone de l'échantillon autour du spot de mesure 32 suivant un axe optique de préférence aligné sur la normale 31 à la surface de l'échantillon.The second optical beam splitter 43 directs the illumination beam 42 towards an area of the sample around the measurement spot 32 along an optical axis preferably aligned with the normal 31 to the surface of the sample.

Ainsi, le faisceau d'illumination 42 éclaire sous incidence normale (ou quasi-normale) une deuxième zone 34 de l'échantillon autour du spot de mesure 32.Thus, the illumination beam 42 illuminates at normal (or near-normal) incidence a second zone 34 of the sample around the measurement spot 32.

Un faisceau lumineux d'imagerie 44 se forme par réflexion du faisceau d'illumination 42 sur l'échantillon.An imaging light beam 44 is formed by reflection of the illumination beam 42 on the sample.

30 Le faisceau lumineux d'imagerie 44 se propage suivant la normale 31 à la surface de l'échantillon en direction opposée du faisceau d'illumination 42.The imaging light beam 44 propagates along the normal 31 to the surface of the sample in the opposite direction of the illumination beam 42.

Le deuxième séparateur optique de faisceau 43 dirige le faisceau lumineux d'imagerie 44 vers le deuxième système d'imagerie 46.The second optical beam splitter 43 directs the imaging light beam 44 to the second imaging system 46.

Un système optique à plusieurs lentilles ou un objectif de caméra 45 forme l'image de la deuxième zone 34 de l'échantillon sur la 13 caméra du deuxième système d'imagerie 46.A multiple lens optical system or camera lens 45 forms the image of the second area 34 of the sample on the camera of the second imaging system 46.

La caméra du deuxième système d'imagerie 46 est par exemple une caméra couleur Videology 24C1.35USB comprenant 1280 x 2014 pixels et reliée par câble USB 2.0 à une autre carte USB de l'ordinateur de contrôle.The camera of the second imaging system 46 is for example a Videology 24C1.35USB color camera comprising 1280 × 2014 pixels and connected by USB 2.0 cable to another USB card of the control computer.

La caméra du deuxième système d'imagerie 46 5 acquiert ainsi une deuxième image 52 d'au moins une partie de la deuxième zone 34 autour du spot de mesure d'ellipsométrie sous incidence normale.The camera of the second imaging system 46 thus acquires a second image 52 of at least part of the second zone 34 around the spot for measuring ellipsometry at normal incidence.

On obtient ainsi une deuxième image 52 nette sur tout le champ de la caméra et sans distorsion de la zone éclairée par le faisceau d'illumination 42 autour du spot de mesure d'ellipsométrie.A second image 52 is thus obtained which is clear over the entire field of the camera and without distortion of the area illuminated by the illumination beam 42 around the ellipsometry measurement spot.

Cependant, le spot de mesure 10 n'apparait généralement pas dans la deuxième image 52 sauf si l'échantillon est suffisamment diffusant.However, the measurement spot 10 does not generally appear in the second image 52 unless the sample is sufficiently scattering.

Ainsi, le deuxième système d'imagerie 46 n'est en général pas gêné par la réflexion ou la diffusion du faisceau lumineux de mesure incident 12.Thus, the second imaging system 46 is generally not hampered by the reflection or the scattering of the incident measuring light beam 12.

Le faisceau d'illumination 42 et le deuxième faisceau d'imagerie 44 se 15 propagent suivant la normale à l'échantillon et pas suivant l'axe optique oblique du faisceau lumineux de mesure incident ou réfléchi.Illumination beam 42 and second imaging beam 44 propagate along the normal to the sample and not along the oblique optical axis of the incident or reflected measurement light beam.

Par conséquent, le faisceau d'illumination 42 et le deuxième faisceau d'imagerie 44 n'affectent nullement les mesures d'ellipsométrie acquises via le système de détection 26 du signal ellipsométrique.Consequently, the illumination beam 42 and the second imaging beam 44 in no way affect the ellipsometric measurements acquired via the detection system 26 of the ellipsometric signal.

20 On dispose ainsi de deux images séparées : d'une part la première image 51 du spot de mesure sous incidence oblique et d'autre part la deuxième image 52 de la deuxième zone 34 autour du spot de mesure d'ellipsométrie sous incidence normale.Two separate images are thus available: on the one hand the first image 51 of the measurement spot under oblique incidence and on the other hand the second image 52 of the second zone 34 around the ellipsometric measurement spot under normal incidence.

Ces deux images 51 et 52 sont acquises au moyen de systèmes optiques et de caméras séparés et présentent généralement un 25 grandissement différent l'une de l'autre.These two images 51 and 52 are acquired by means of separate optical systems and cameras and generally have a different magnification from each other.

La figure 5 illustre un exemple de première image 51 acquise sur un échantillon réfléchissant en configuration de réflexion avec un angle d'incidence de 70 degrés.FIG. 5 illustrates an example of a first image 51 acquired on a reflecting sample in the reflection configuration with an angle of incidence of 70 degrees.

Les dimensions du spot de mesure sur l'échantillon sont approximativement de 1,2 mm de diamètre non projeté de forme circulaire (et de 30 1,2 mm x 3,5 mm projeté à 70 degrés de forme ovale).The dimensions of the measurement spot on the sample are approximately 1.2 mm in diameter not projected in circular shape (and 1.2 mm x 3.5 mm projected at 70 degrees in oval shape).

On mesure les dimensions du spot sur un échantillon gradué ou une mire.The dimensions of the spot are measured on a graduated sample or a staff.

Sur la figure 5, on observe un deuxième spot 37 formé par réflexion du faisceau lumineux de mesure sur la face arrière de la lame séparatrice 27.In FIG. 5, a second spot 37 is observed formed by reflection of the measurement light beam on the rear face of the separator blade 27.

Par contre, la première image 51 ne permet pas de visualiser les motifs en surface de 14 l'échantillon.On the other hand, the first image 51 does not make it possible to visualize the patterns on the surface of the sample.

La figure 6 illustre un exemple de deuxième image 52 acquise sous incidence normale sur l'échantillon 3 dans la deuxième zone 34 autour du spot de mesure d'ellipsométrie.FIG. 6 illustrates an example of a second image 52 acquired under normal incidence on the sample 3 in the second zone 34 around the ellipsometry measurement spot.

Les dimensions de la deuxième zone 34 imagée sur 5 l'image 52 de la figure 6 sont approximativement de 4,2 mm x 5,5 mm.The dimensions of the second area 34 imaged in image 52 of Figure 6 are approximately 4.2mm x 5.5mm.

Sur la figure 6, on observe les motifs en surface de l'échantillon avec une excellente netteté sur toute la zone imagée.In FIG. 6, the patterns on the surface of the sample are observed with excellent sharpness over the entire imaged area.

Cependant, la figure 6 ne permet pas de visualiser la position ni les dimensions du spot de mesure ellipsométrique.However, FIG. 6 does not make it possible to visualize the position or the dimensions of the ellipsometric measurement spot.

Revenons à la figure 4.Let's go back to Figure 4.

L'ellipsomètre 100 comporte en outre un système 10 de traitement d'image 5.The ellipsometer 100 further comprises an image processing system 10 5.

Le système de traitement d'image 5 est relié par une première liaison 53 au premier système d'imagerie 28 et par une deuxième liaison 54 à la caméra du deuxième système d'imagerie 46.The image processing system 5 is connected by a first link 53 to the first imaging system 28 and by a second link 54 to the camera of the second imaging system 46.

Le système de traitement d'image 5 reçoit en temps réel la première image 51 du spot de mesure d'ellipsométrie et la deuxième image 52 de la deuxième zone 34 autour du spot de 15 mesure.The image processing system 5 receives in real time the first image 51 of the ellipsometric measurement spot and the second image 52 of the second zone 34 around the measurement spot.

Le système de traitement d'image 5 est adapté pour traiter la première image 51.The image processing system 5 is adapted to process the first image 51.

La figure 7 illustre une première étape de traitement d'image dans laquelle, le système de traitement d'image 5 est adapté pour déterminer et extraire 20 une portion 55 de la première image 51 autour du spot de mesure 32.FIG. 7 illustrates a first image processing step in which the image processing system 5 is adapted to determine and extract a portion 55 of the first image 51 around the measurement spot 32.

Les dimensions de la portion 55 dépendent de la taille du spot de mesure.The dimensions of the portion 55 depend on the size of the measurement spot.

La portion 55 correspond à la surface centrale du champ de la caméra où le spot 32 doit être localisé.The portion 55 corresponds to the central surface of the field of the camera where the spot 32 must be located.

A titre d'exemple, la portion 55 représente une surface rectangulaire correspondant à environ Nx = 400 ±100 pixels horizontalement par Ny = 265 ± 75 25 pixels verticalement.By way of example, the portion 55 represents a rectangular area corresponding to approximately Nx = 400 ± 100 pixels horizontally by Ny = 265 ± 75 pixels vertically.

La figure 8 représente schématiquement la portion 55 d'image du spot de mesure extraite de la figure 7.FIG. 8 schematically represents the image portion 55 of the measurement spot extracted from FIG. 7.

L'image du spot apparaît ici quasi circulaire.The image of the spot appears here almost circular.

La figure 9 illustre une autre étape de traitement d'image appliquée à l'image du spot de mesure de la figure 8 pour en prélever une image du contour 30 56 du spot de mesure.FIG. 9 illustrates another image processing step applied to the image of the measurement spot of FIG. 8 in order to take therefrom an image of the contour 56 of the measurement spot.

Par exemple, on change la couleur de l'image 55 en remplaçant la couleur de chaque pixel noir par un pixel transparent sauf pour les pixels à haute intensité supérieur à 1 qui correspondent à la forme du spot de mesure et qui sont inchangés.For example, the color of the image 55 is changed by replacing the color of each black pixel by a transparent pixel except for the high intensity pixels greater than 1 which correspond to the shape of the measurement spot and which are unchanged.

De façon alternative, l'homme du métier dispose d'autres techniques de traitement d'image pour déterminer l'image du contour 56 15 du spot de mesure.Alternatively, those skilled in the art have other image processing techniques available to determine the image of the contour 56 of the measurement spot.

La figure 10 illustre une autre étape de grandissement et de projection appliquée à l'image du contour 56 du spot de mesure de la figure 9 pour en déduire une projection 57 de l'image du spot de mesure.FIG. 10 illustrates another magnification and projection step applied to the image of the contour 56 of the measurement spot of FIG. 9 in order to deduce therefrom a projection 57 of the image of the measurement spot.

Le grandissement 5 appliqué correspond à l'agrandissement du système optique entre la taille réelle du spot de mesure sur l'échantillon et la dimension du spot sur le capteur de la caméra 28.The magnification 5 applied corresponds to the magnification of the optical system between the actual size of the measurement spot on the sample and the dimension of the spot on the sensor of the camera 28.

A titre d'exemple, pour un ellipsomètre Uvisel Plus le facteur de grandissement appliqué est de 1,54.By way of example, for a Uvisel Plus ellipsometer, the applied magnification factor is 1.54.

Le facteur de grandissement peut être calibré expérimentalement.The magnification factor can be calibrated experimentally.

10 Selon l'orientation relative des deux caméras par rapport aux axes d'orientation de l'échantillon, il peut être nécessaire d'effectuer une rotation de l'image du spot, par exemple de 90 degrés.Depending on the relative orientation of the two cameras with respect to the orientation axes of the sample, it may be necessary to rotate the image of the spot, for example 90 degrees.

Un coefficient de projection est ensuite appliqué dans la direction X uniquement de manière à effectuer une projection du spot de mesure dans le plan 15 de l'échantillon.A projection coefficient is then applied in the X direction only so as to effect a projection of the measurement spot in the plane of the sample.

Le coefficient de projection appliqué est calculé en fonction de l'angle d'incidence du faisceau de mesure sur l'échantillon.The applied projection coefficient is calculated as a function of the angle of incidence of the measurement beam on the sample.

Ce coefficient de projection est calculé selon la formule géométrique X= x (1/cos (A01)).This projection coefficient is calculated according to the geometric formula X = x (1 / cos (A01)).

Pour un angle d'incidence de 70 degrés, le coefficient de projection est d'environ 2,92.For an angle of incidence of 70 degrees, the projection coefficient is approximately 2.92.

Autrement dit, l'image du spot est agrandie du coefficient de projection 2.92 20 uniquement suivant l'axe de projection, par exemple ici l'axe X.In other words, the image of the spot is enlarged by the projection coefficient 2.92 20 only along the projection axis, for example here the X axis.

La projection 57 de l'image du spot de mesure correspond au spot de mesure tel qu'il apparaitrait dans la deuxième image 52 si l'échantillon était diffusant.The projection 57 of the image of the measurement spot corresponds to the measurement spot as it would appear in the second image 52 if the sample were scattering.

Ainsi, le spot 32 qui apparait sur la caméra 29 de forme circulaire, retrouve sa forme réelle elliptique après étirement de l'image.Thus, the spot 32 which appears on the camera 29 of circular shape, regains its real elliptical shape after stretching of the image.

25 Enfin, le système de traitement d'image 5 combine la projection 57 de l'image du spot de mesure avec la deuxième image 52 de la deuxième zone 34 autour du spot de mesure pour former une troisième image 58.Finally, the image processing system 5 combines the projection 57 of the image of the measurement spot with the second image 52 of the second zone 34 around the measurement spot to form a third image 58.

A titre d'exemple non limitatif, la combinaison des images peut être basée sur une étape de superposition ou d'incrustation de la projection 57 de l'image du spot de mesure 30 sur ou dans la deuxième image 52 de la surface de l'échantillon en incidence normale.By way of non-limiting example, the combination of the images can be based on a step of superimposing or inlaying the projection 57 of the image of the measurement spot 30 on or in the second image 52 of the surface of the. sample at normal incidence.

La position en XY de la projection dans la 2ème image peut être calibrée ou ajustée au préalable par exemple sur un échantillon diffusant de même épaisseur.The XY position of the projection in the 2nd image can be calibrated or adjusted beforehand, for example on a diffusing sample of the same thickness.

Plus précisément, on note la position du centre de l'image du spot de mesure et son étendue 4X, 4Y dans les directions X, Y par rapport à un pixel de 16 référence (0, 0) de l'image échantillon.More precisely, we note the position of the center of the image of the measurement spot and its extent 4X, 4Y in the X, Y directions with respect to a reference pixel (0, 0) of the sample image.

Il est possible de calibrer la position en XY du centre du spot de mesure sur l'échantillon pour différentes valeurs de l'angle d'incidence, par exemple de 45 degrés à 80 degrés, par pas de 5 degrés.It is possible to calibrate the XY position of the center of the measurement spot on the sample for different values of the angle of incidence, for example from 45 degrees to 80 degrees, in steps of 5 degrees.

On enregistre dans un tableau la position du centre de l'image du spot de mesure et 5 son étendue 4X, 4Y dans les directions X, Y pour différentes valeurs de l'angle d'incidence.The position of the image center of the measurement spot and its extent 4X, 4Y in the X, Y directions for different values of the angle of incidence are recorded in a table.

Un polynôme d'ordre deux permet de déterminer par interpolation la position du centre de l'image du spot de mesure et son étendue 4X, 4Y pour les valeurs d'angle d'incidence intermédiaires.A polynomial of order two makes it possible to determine by interpolation the position of the center of the image of the measurement spot and its extent 4X, 4Y for the intermediate angle of incidence values.

La figure 11 illustre un exemple d'une troisième image 58 obtenue par 10 superposition ou incrustation de la projection de l'image du spot de mesure (illustrée en fig. 10) avec la deuxième image de la surface de l'échantillon en incidence normale.FIG. 11 illustrates an example of a third image 58 obtained by superimposing or overlaying the projection of the image of the measurement spot (illustrated in FIG. 10) with the second image of the surface of the sample at normal incidence. .

Cette troisième image 58 est affichée sur un écran de visualisation.This third image 58 is displayed on a display screen.

L'utilisateur obtient ainsi une troisième image 58 qui permet de visualiser 15 simultanément et avec une grande netteté les motifs en surface de l'échantillon dans une zone autour du spot de mesure et les contours du spot de mesure projeté sur la surface de l'échantillon.The user thus obtains a third image 58 which makes it possible to visualize simultaneously and with great clarity the patterns on the surface of the sample in an area around the measurement spot and the contours of the measurement spot projected onto the surface of the sample. sample.

L'affichage de la troisième image peut être très rapide, par exemple moins de 1 seconde après l'acquisition et le traitement de la première image 51 et de la deuxième image 52.The display of the third image can be very fast, for example less than 1 second after the acquisition and the processing of the first image 51 and of the second image 52.

20 La projection 57 de l'image du spot de mesure correspond au spot de mesure tel qu'il apparaitrait dans la deuxième image 52 si l'échantillon était diffusant.The projection 57 of the image of the measurement spot corresponds to the measurement spot as it would appear in the second image 52 if the sample were scattering.

Les images 51, 52 et 58 peuvent être rafraîchies en temps réel.Images 51, 52 and 58 can be refreshed in real time.

Ce système permet de positionner précisément le spot de mesure par 25 rapport aux motifs en surface de l'échantillon, par exemple en déplaçant le porte- échantillon dans le plan XY, sans gêner les mesures d'ellipsométrie.This system makes it possible to position the measurement spot precisely with respect to the patterns on the surface of the sample, for example by moving the sample holder in the XY plane, without hindering the ellipsometric measurements.

Ce système permet de visualiser la position, la forme et les dimensions réelles du spot de mesure sur la surface de l'échantillon.This system makes it possible to visualize the position, the shape and the real dimensions of the measurement spot on the surface of the sample.

En particulier, lorsqu'on utilise un ellipsomètre dit multispot dans lequel les dimensions du spot de mesure 30 sont variables, par exemple à partir d'un diaphragme source formant un spot de dimension transverse allant de 10 pm à quelques centaines de pm, le système permet à l'utilisateur de visualiser directement et de reconnaitre le spot utilisé.In particular, when a so-called multispot ellipsometer is used in which the dimensions of the measurement spot 30 are variable, for example from a source diaphragm forming a spot of transverse dimension ranging from 10 μm to a few hundred μm, the system allows the user to directly view and recognize the spot used.

De plus, un utilisateur expérimenté peut évaluer approximativement et contrôler l'angle d'incidence en fonction de l'ellipticité apparente du spot de mesure projeté.In addition, an experienced user can roughly estimate and control the angle of incidence based on the apparent ellipticity of the projected measurement spot.

17 De façon optionnelle, le système de traitement d'image peut comporter un module de reconnaissance d'image ou de motifs (pattern recognition) pour identifier et localiser le(s) motif(s) où l'on souhaite positionner le spot de mesure d'ellipsométrie ou encore effectuer un ajustement autofocus sur la netteté de 5 l'image du motif.17 Optionally, the image processing system can include an image or pattern recognition module to identify and locate the pattern (s) where it is desired to position the measurement spot ellipsometry or else perform an autofocus adjustment on the sharpness of the image of the pattern.

De cette manière, il est possible de programmer des mesures d'ellipsométrie sur un type de motif prédéterminé et de réaliser le positionnement du spot de mesure de manière automatique sur le motif sélectionné.In this way, it is possible to program ellipsometry measurements on a predetermined type of pattern and to position the measurement spot automatically on the selected pattern.

Une application concerne l'analyse de plaques de semiconducteur ou d'écran plats, dans laquelle des motifs sont répétés sur la surface du même substrat.One application relates to the analysis of semiconductor or flat screen plates, in which patterns are repeated on the surface of the same substrate.

Des 10 mesures automatiques avec détection du motif recherché, positionnement du spot de mesure sur le motif concerné et acquisition de la mesure peuvent ainsi être réalisées.Automatic measurements with detection of the desired pattern, positioning of the measurement spot on the pattern concerned and acquisition of the measurement can thus be carried out.

La figure 12 représente schématiquement différents aspects particuliers du sous-ensemble d'imagerie 4.FIG. 12 schematically represents various particular aspects of the imaging sub-assembly 4.

15 Plus particulièrement, selon une option, le sous-ensemble d'imagerie 4 comporte un filtre spatial 47 disposé dans le plan de Fourier de l'objectif 45 de la caméra 46.More particularly, according to one option, the imaging subassembly 4 comprises a spatial filter 47 disposed in the Fourier plane of the lens 45 of the camera 46.

Le filtre spatial 47 comporte par exemple un trou sténopéique pour réduire les aberrations optiques géométriques sur la deuxième image 52.The spatial filter 47 comprises for example a pinhole to reduce the geometric optical aberrations on the second image 52.

Le sous-ensemble d'imagerie 4 peut aussi comporter un miroir plan 40 de repli.The imaging subassembly 4 can also include a plane mirror 40 for folding.

De façon 20 avantageuse, un filtre proche-infrarouge 49 est disposé devant la caméra 46 pour éliminer les aberrations optiques des longueurs d'onde NIR détectées par la caméra.Advantageously, a near infrared filter 49 is disposed in front of the camera 46 to eliminate optical aberrations of the NIR wavelengths detected by the camera.

Sur la figure 12, selon un autre aspect particulier et optionnel, le sous-ensemble d'imagerie 4 comporte en outre un troisième séparateur optique de 25 faisceau 61 disposé sur l'axe optique du faisceau d'illumination 42 et un autre système de détection 64.In FIG. 12, according to another particular and optional aspect, the imaging sub-assembly 4 further comprises a third optical beam splitter 61 arranged on the optical axis of the illumination beam 42 and another detection system 64.

Le troisième séparateur optique de faisceau est choisi parmi les composants suivants : lame de verre ou lame séparatrice ou semi avec revêtements diélectriques ou lame Polka-Dot ou filtre ou cube séparateur.The third optical beam splitter is chosen from the following components: glass plate or separator plate or semi with dielectric coatings or Polka-Dot plate or filter or splitter cube.

Le troisième séparateur optique de faisceau est adapté pour transmettre une portion 30 65 du faisceau lumineux formé par réflexion du faisceau d'illumination 42 sur la deuxième zone de l'échantillon vers l'autre système de détection 64.The third optical beam splitter is adapted to transmit a portion 65 of the light beam formed by reflection of the illumination beam 42 on the second area of the sample to the other detection system 64.

L'autre système de détection 64 comprend par exemple un détecteur de position à quatre quadrants.The other detection system 64 comprises for example a position detector with four quadrants.

Dans l'exemple illustré en figure 12, un diaphragme 62 et un système optique 63 sont disposés entre le troisième séparateur optique de faisceau 61 et le 18 système de détection 64.In the example illustrated in FIG. 12, a diaphragm 62 and an optical system 63 are arranged between the third optical beam splitter 61 and the detection system 64.

Le système optique 63 focalise la portion 65 du faisceau lumineux sur le système de détection 64.The optical system 63 focuses the portion 65 of the light beam on the detection system 64.

Ce système de détection 64 permet de fournir un signal représentatif d'un angle 66 entre la normale 31 à la surface de l'échantillon 3 et l'axe optique du faisceau d'illumination 42.This detection system 64 makes it possible to provide a signal representative of an angle 66 between the normal 31 to the surface of the sample 3 and the optical axis of the illumination beam 42.

5 Comme illustrée sur la figure 12, le porte-échantillon 35 est muni d'un système d'actionneur 36 adapté pour modifier l'angle d'inclinaison du porte-échantillon transversalement à la normale 31 à la surface de l'échantillon.As illustrated in FIG. 12, the sample holder 35 is provided with an actuator system 36 adapted to modify the angle of inclination of the sample holder transversely to the normal 31 to the surface of the sample.

A titre d'exemple non limitatif, le système d'actionneur 36 est de type trait-point-plan et comporte deux actionneurs et un point pivot, l'un des deux actionneurs opérant 10 une translation linéaire selon l'axe X et l'autre actionneur opérant une translation linéaire selon de l'axe Y autour du point pivot.By way of non-limiting example, the actuator system 36 is of the line-point-plane type and comprises two actuators and a pivot point, one of the two actuators operating a linear translation along the X axis and the axis. another actuator operating a linear translation along the Y axis around the pivot point.

Un système électronique 6 est relié d'une part à l'autre système de détection 64 et d'autre part au système d'actionneurs du porte-échantillon.An electronic system 6 is connected on the one hand to the other detection system 64 and on the other hand to the actuator system of the sample holder.

Le système électronique 6 comporte par exemple une carte électronique embarquée.The electronic system 6 comprises for example an on-board electronic card.

Le système électronique 6 reçoit le 15 signal représentatif de l'angle 66 entre la normale 31 à la surface de l'échantillon et l'axe optique du faisceau d'illumination 42 et applique une commande sur le système d'actionneur 36 de manière à réduire l'angle d'inclinaison 66 entre la normale 31 à la surface de l'échantillon et l'axe optique du faisceau d'illumination 42.The electronic system 6 receives the signal representative of the angle 66 between the normal 31 to the surface of the sample and the optical axis of the illumination beam 42 and applies a command to the actuator system 36 so as to reduce the angle of inclination 66 between the normal 31 to the surface of the sample and the optical axis of the illumination beam 42.

On obtient ainsi un réglage du porte-échantillon en auto-collimation par rapport 20 au faisceau d'illumination 42.An adjustment of the sample holder in self-collimation with respect to the illumination beam 42 is thus obtained.

Lors d'un changement d'échantillon, le sous- ensemble d'imagerie 4 permet ainsi de retrouver rapidement le réglage d'autocollimation sans avoir à modifier l'alignement des composants optiques de l'ellipsomètre.During a sample change, the imaging subassembly 4 thus makes it possible to quickly find the auto-animation setting without having to modify the alignment of the optical components of the ellipsometer.

Selon un autre aspect particulier et optionnel, le sous-ensemble 25 d'imagerie 4 comporte en outre un dispositif optique polarisant 67 disposé sur le chemin optique du faisceau d'illumination 42 et/ou un autre dispositif optique polarisant 68 disposé sur le chemin optique du faisceau lumineux d'imagerie 44.According to another particular and optional aspect, the imaging sub-assembly 4 further comprises a polarizing optical device 67 arranged on the optical path of the illumination beam 42 and / or another polarizing optical device 68 arranged on the optical path of the imaging light beam 44.

Plus particulièrement, pour faire des mesures de polarimétrie, on insère un polariseur 67 de type Glan sur le faisceau d'illumination 42 et un autre 30 polariseur 68 de type Glan sur le faisceau lumineux d'imagerie 44.More particularly, to make polarimetry measurements, a Glan type polarizer 67 is inserted on the illumination beam 42 and another Glan type polarizer 68 on the imaging light beam 44.

De façon alternative, on remplace la lame séparatrice 43 et les polariseurs 67, 68 par un seul polariseur ou un cube séparateur de polarisation.Alternatively, the splitter plate 43 and the polarizers 67, 68 are replaced by a single polarizer or a polarization splitter cube.

Le sous-ensemble d'imagerie 4 forme ainsi un polarimètre sous-incidence normale.The imaging sub-assembly 4 thus forms a polarimeter under normal incidence.

Un tel polarimètre permet d'étudier la variation de l'état de polarisation du faisceau d'illumination 42 19 polarisé par un échantillon anisotrope.Such a polarimeter makes it possible to study the variation in the state of polarization of the illumination beam 42 19 polarized by an anisotropic sample.

Le faisceau d'illumination 42 incident est polarisé, réfléchi par l'échantillon puis analysé par un polariseur 68 qui joue le rôle d'analyseur en amont de la caméra 46.The incident illumination beam 42 is polarized, reflected by the sample and then analyzed by a polarizer 68 which acts as an analyzer upstream of the camera 46.

De préférence, les deux polariseurs 67 et 68 en polarisation sont orientés avec des axes de polarisation croisés de manière 5 à obtenir une extinction du faisceau lumineux d'imagerie 44 sur échantillon isotrope.Preferably, the two polarizers 67 and 68 in polarization are oriented with crossed polarization axes so as to obtain an extinction of the imaging light beam 44 on an isotropic sample.

Ainsi, le polarimètre détecte uniquement les variations d'état de polarisation induites par la réflexion sur un échantillon anisotrope.Thus, the polarimeter only detects the variations of state of polarization induced by reflection on an anisotropic sample.

Le système de visualisation de la présente divulgation peut être installé en usine sur un nouvel ellipsomètre.The display system of the present disclosure can be factory installed on a new ellipsometer.

10 La présente divulgation propose aussi un accessoire de visualisation destiné à être installé sur un ellipsomètre existant.The present disclosure also proposes a display accessory intended to be installed on an existing ellipsometer.

Cet accessoire comporte un premier séparateur optique de faisceau 27 et un premier système d'imagerie 28, destinés à être installés dans la section d'analyse de l'ellipsomètre, un sous-ensemble d'imagerie 4 destiné à être placé en incidence normale par rapport à 15 l'échantillon à analyser et un système de traitement d'image 5.This accessory comprises a first optical beam splitter 27 and a first imaging system 28, intended to be installed in the analysis section of the ellipsometer, an imaging sub-assembly 4 intended to be placed at normal incidence by relative to the sample to be analyzed and an image processing system 5.

Le premier système d'imagerie 28 acquiert une première image 51 sous incidence oblique d'une première zone 33 de l'échantillon autour du spot de mesure, comme décrit ci-dessus et la transmet au système de traitement d'image 5.The first imaging system 28 acquires a first image 51 under oblique incidence of a first zone 33 of the sample around the measurement spot, as described above, and transmits it to the image processing system 5.

Le sous-ensemble d'imagerie 4 génère un faisceau d'illumination 42 destiné à éclairer sous incidence 20 normale une deuxième zone 34 de l'échantillon autour du spot de mesure.The imaging sub-assembly 4 generates an illumination beam 42 intended to illuminate, under normal incidence 20, a second zone 34 of the sample around the measurement spot.

Le sous-ensemble d'imagerie 4 acquiert une deuxième image 52 de la deuxième zone de l'échantillon et la transmet au système de traitement d'image 5.The imaging subassembly 4 acquires a second image 52 of the second area of the sample and transmits it to the image processing system 5.

Le système de traitement d'image 5 applique une suite d'étapes de traitement d'image à la première image et la deuxième image pour former une troisième 25 image 58 comprenant une projection de l'image du spot de mesure sur la deuxième image 52 de l'échantillon, la projection 57 étant adaptée en fonction de l'angle d'incidence du faisceau lumineux incident.The image processing system 5 applies a series of image processing steps to the first image and the second image to form a third image 58 comprising a projection of the image of the measurement spot onto the second image 52. of the sample, the projection 57 being adapted as a function of the angle of incidence of the incident light beam.

La figure 13 représente schématiquement un ellipsomètre monté sur un goniomètre selon un mode de réalisation particulier.FIG. 13 schematically represents an ellipsometer mounted on a goniometer according to a particular embodiment.

Un autre type d'instrument, 30 réflectomètre ou polarimètre, peut être installé sur le goniomètre à la place de l'ellipsomètre.Another type of instrument, reflectometer or polarimeter, can be installed on the goniometer in place of the ellipsometer.

Le goniomètre comporte un rail de guidage 70 de forme semi-circulaire.The goniometer has a guide rail 70 of semicircular shape.

La section d'excitation 1 de l'ellipsomètre est montée sur un bloc moteur 71 qui permet de déplacer la section d'excitation le long du rail de guidage 70.The excitation section 1 of the ellipsometer is mounted on an engine block 71 which allows the excitation section to be moved along the guide rail 70.

Le centre de rotation de la section d'excitation 1 lors d'une excursion le long du rail de 20 guidage 70 est supposé être confondu avec le spot de mesure 32 d'ellipsométrie.The center of rotation of the excitation section 1 during an excursion along the guide rail 70 is assumed to coincide with the ellipsometric measuring spot 32.

De manière symétrique, la section d'analyse 2 de l'ellipsomètre est montée sur un bloc moteur 72 qui permet de déplacer la section d'analyse 2 le long du rail de guidage 70 autour du même centre de rotation.Symmetrically, the analysis section 2 of the ellipsometer is mounted on a motor unit 72 which allows the analysis section 2 to be moved along the guide rail 70 around the same center of rotation.

La section d'analyse 2 comporte 5 ici un premier séparateur optique de faisceau 27 et un premier système d'imagerie 28, comme décrit en lien avec la figure 4.The analysis section 2 here comprises a first optical beam splitter 27 and a first imaging system 28, as described in connection with FIG. 4.

Un sous-ensemble d'imagerie 4 est monté sur une platine fixée au bâti supportant le rail de guidage 70.An imaging sub-assembly 4 is mounted on a plate fixed to the frame supporting the guide rail 70.

Le sous-ensemble d'imagerie 4 comporte ici la source auxiliaire 41, le deuxième système d'imagerie 46, le détecteur quatre-quadrants 64 et les séparateurs optiques de 10 faisceau 43 et 61 ou un cube séparateur (de polarisation on non) ou polariseur.The imaging sub-assembly 4 here comprises the auxiliary source 41, the second imaging system 46, the four-quadrant detector 64 and the optical beam splitters 43 and 61 or a splitter cube (polarization or not) or polarizer.

La source auxiliaire 41 émet le faisceau d'illumination 42 qui est aligné sur la normale 31 à la surface de l'échantillon.The auxiliary source 41 emits the illumination beam 42 which is aligned with the normal 31 to the surface of the sample.

On voit bien sur la figure 13 que le sous-ensemble d'imagerie 4 n'empêche pas les mouvements de la section d'excitation 1 et de la section 15 d'analyse 2 dans une large gamme d'angle d'incidence par exemple de 20 à 90 degrés.It can be seen clearly in FIG. 13 that the imaging sub-assembly 4 does not prevent the movements of the excitation section 1 and of the analysis section 2 in a wide range of angle of incidence for example. from 20 to 90 degrees.

De manière optionnelle, le sous-ensemble d'imagerie 4 peut aisément être retiré pour laisser un accès par exemple pour des mesures sous incidence normale ou quasi-normale.Optionally, the imaging sub-assembly 4 can easily be removed to leave access, for example, for measurements at normal or near-normal incidence.

20 L'homme du métier adaptera aisément l'ellipsomètre en réflexion décrit en lien avec les figures 4 et 13 à un ellipsomètre en transmission en déplaçant simplement la section d'analyse pour la disposer sur le trajet optique du faisceau lumineux de mesure transmis sous incidence oblique à travers un échantillon transparent.Those skilled in the art will easily adapt the reflection ellipsometer described in connection with FIGS. 4 and 13 to a transmission ellipsometer by simply moving the analysis section to place it on the optical path of the measurement light beam transmitted under incidence. oblique through a transparent sample.

25 D'autre part, l'homme du métier adaptera aisément l'ellipsomètre décrit en lien avec les figures 4 et 13 pour des mesures polarimétriques.On the other hand, those skilled in the art will easily adapt the ellipsometer described in connection with FIGS. 4 and 13 for polarimetric measurements.

Enfin, en retirant l'analyseur d'état de polarisation de la section d'analyse et le dispositif polarisant 14 de la section d'excitation 1, on obtient aisément un simple réflectomètre.Finally, by removing the polarization state analyzer from the analysis section and the polarizing device 14 from the excitation section 1, a simple reflectometer is easily obtained.

Le système de visualisation du spot de mesure de la présente 30 divulgation s'adapte à tout type d'instrument de mesure de type réflectomètre, polarimètre ou ellipsomètre fonctionnant avec un faisceau lumineux incident de mesure sous incidence oblique.The measuring spot display system of the present disclosure is suitable for any type of measuring instrument of the reflectometer, polarimeter or ellipsometer type operating with an incident light beam for measuring under oblique incidence.

Procédé La présente divulgation concerne aussi un procédé de mesure, de 21 réflectométrie, d'ellipsométrie ou de polarimétrie comprenant les étapes suivantes : - émission d'un faisceau lumineux incident 12 destiné à former un spot de mesure sur un échantillon 3 sous un angle d'incidence oblique ; 5 - réception d'un faisceau lumineux de mesure 22 formé par réflexion spéculaire ou transmission du faisceau lumineux incident 12 sur l'échantillon 3 ; - séparation optique du faisceau lumineux de mesure 22 et transmission d'une partie du faisceau lumineux de mesure vers un 10 premier système d'imagerie 28 ; - acquisition par le premier système d'imagerie 28 d'une première image 51 d'une première zone 33 de l'échantillon autour du spot de mesure ; - émission d'un faisceau d'illumination 42 destiné à éclairer sous 15 incidence normale une deuxième zone 34 de l'échantillon autour du spot de mesure ; - réception d'un faisceau lumineux d'imagerie 44 formé par réflexion du faisceau d'illumination 42 sur la deuxième zone de l'échantillon ; - séparation optique du faisceau d'illumination 42 et du faisceau 20 lumineux d'imagerie 44 et transmission d'au moins une partie du faisceau lumineux d'imagerie 44 vers un deuxième système d'imagerie 46 ; - acquisition par le deuxième système d'imagerie 46 d'une deuxième image 52 de la deuxième zone de l'échantillon ; 25 - traitement de la première image 51 adapté pour extraire une image du spot de mesure, redimensionner et appliquer une projection à l'image du spot de mesure en fonction de l'angle d'incidence ; et - génération d'une troisième image comprenant l'image projetée et redimensionnée du spot de mesure, l'image projetée et 30 redimensionnée du spot de mesure étant positionnée et disposée en superposition ou en incrustation dans la deuxième image 52 de ladite deuxième zone de l'échantillon.Method The present disclosure also relates to a method for measuring, reflectometry, ellipsometry or polarimetry comprising the following steps: emission of an incident light beam 12 intended to form a measuring spot on a sample 3 at an angle d oblique incidence; 5 - reception of a measuring light beam 22 formed by specular reflection or transmission of the incident light beam 12 on the sample 3; - optical separation of the measurement light beam 22 and transmission of a part of the measurement light beam to a first imaging system 28; acquisition by the first imaging system 28 of a first image 51 of a first zone 33 of the sample around the measurement spot; emission of an illumination beam 42 intended to illuminate at normal incidence a second zone 34 of the sample around the measurement spot; reception of an imaging light beam 44 formed by reflection of the illumination beam 42 on the second zone of the sample; optical separation of the illumination beam 42 and of the imaging light beam 44 and transmission of at least part of the imaging light beam 44 to a second imaging system 46; acquisition by the second imaging system 46 of a second image 52 of the second zone of the sample; - processing of the first image 51 adapted to extract an image from the measurement spot, resize and apply a projection to the image of the measurement spot as a function of the angle of incidence; and - generation of a third image comprising the projected and resized image of the measurement spot, the projected and resized image of the measurement spot being positioned and arranged in superposition or in incrustation in the second image 52 of said second zone of measurement. sample.

Le procédé de visualisation décrit ci-dessus est avantageusement appliqué simultanément avec des mesures d'ellipsométrie, de polarimétrie ou de 22 réflectométrie sous incidence oblique obtenus à partir d'un détecteur 26 qui reçoit une autre partie du faisceau lumineux de mesure que celle dirigée vers le premier système d'imagerie.The visualization method described above is advantageously applied simultaneously with ellipsometric, polarimetric or reflectometry measurements under oblique incidence obtained from a detector 26 which receives a part of the measurement light beam other than that directed towards the first imaging system.

Claims (12)

REVENDICATIONS1. Instrument de mesure (100) comportant une section d'excitation (1) et une section d'analyse (2), la section d'excitation (1) incluant une première source de lumière (11) adaptée pour émettre un faisceau lumineux incident (12) destiné à former un spot de mesure (32) sur un échantillon (3) sous un angle d'incidence oblique, la section d'analyse (2) étant disposée pour recevoir un faisceau lumineux de mesure (22) formé par réflexion ou transmission du faisceau lumineux incident (12) sur l'échantillon (3), la section d'analyse (2) comprenant un système de détection (26) adapté pour détecter une partie du faisceau lumineux de mesure (22), caractérisé en ce que : - la section d'analyse (2) comporte un premier séparateur optique de faisceau (27) et un premier système d'imagerie (28), le premier séparateur optique de faisceau (27) étant disposé sur un trajet optique du faisceau lumineux de mesure (22) et apte à transmettre une autre partie du faisceau lumineux de mesure (22) vers le premier système d'imagerie (28), le premier système d'imagerie (28) étant adapté pour acquérir une première image (51) d'une première zone (33) de l'échantillon autour du spot de mesure (32) ; et en ce que l'instrument de mesure comporte en outre : - une deuxième source de lumière (41) disposée de manière à émettre un faisceau d'illumination (42) destiné à éclairer sous incidence quasi-normale une deuxième zone (34) de l'échantillon autour du spot de mesure (32), un deuxième système d'imagerie (46) disposé de manière à recevoir un faisceau lumineux d'imagerie (44) formé par réflexion du faisceau d'illumination (42) sur la deuxième zone (34) de l'échantillon et acquérir une deuxième image (52) de la deuxième zone (34) de l'échantillon et - un système de traitement d'image (5) adapté pour recevoir la première image (51) et la deuxième image (52), le système de traitement d'image (5) étant adapté pour extraire une image du spot de mesure de la première image (51) et pour former une troisième image (58) comprenant une projection (57) de l'image du spot de mesure, la projection (57) étant redimensionnée en fonction de l'angle d'incidence du faisceau lumineux incident et ladite projection étant positionnée et disposée en superposition ou en incrustation dans la deuxième image (52) de la deuxième zone de l'échantillon. 24CLAIMS 1. A measuring instrument (100) comprising an excitation section (1) and an analysis section (2), the excitation section (1) including a first light source (11) adapted to emit an incident light beam ( 12) for forming a measuring spot (32) on a sample (3) at an oblique angle of incidence, the analysis section (2) being arranged to receive a measuring light beam (22) formed by reflection or transmission of the incident light beam (12) on the sample (3), the analysis section (2) comprising a detection system (26) adapted to detect a part of the measurement light beam (22), characterized in that : - the analysis section (2) comprises a first optical beam splitter (27) and a first imaging system (28), the first optical beam splitter (27) being disposed on an optical path of the light beam of measurement (22) and able to transmit another part of the measurement light beam (22) to the first sy imaging system (28), the first imaging system (28) being adapted to acquire a first image (51) of a first area (33) of the sample around the measurement spot (32); and in that the measuring instrument further comprises: - a second light source (41) arranged so as to emit an illumination beam (42) intended to illuminate at almost normal incidence a second zone (34) of the sample around the measurement spot (32), a second imaging system (46) arranged to receive an imaging light beam (44) formed by reflection of the illumination beam (42) on the second area (34) of the sample and acquire a second image (52) of the second area (34) of the sample and - an image processing system (5) adapted to receive the first image (51) and the second image (52), the image processing system (5) being adapted to extract an image from the measuring spot of the first image (51) and to form a third image (58) comprising a projection (57) of the image. image of the measuring spot, the projection (57) being resized as a function of the angle of incidence of the incident light beam and said pr ojection being positioned and disposed in superposition or in incrustation in the second image (52) of the second zone of the sample. 24 2. Instrument de mesure (100) selon la revendication 1 comportant en outre un deuxième séparateur optique de faisceau (43) disposé de manière à recevoir le faisceau d'illumination (42) de la deuxième source de lumière (41) et à diriger le faisceau d'illumination (42) vers l'échantillon (3), et le deuxième 5 séparateur optique de faisceau (43) étant adapté pour recevoir le faisceau lumineux d'imagerie (44) et à le diriger vers le deuxième système d'imagerie (46).2. A measuring instrument (100) according to claim 1 further comprising a second optical beam splitter (43) arranged to receive the illumination beam (42) from the second light source (41) and to direct the beam. illumination beam (42) to the sample (3), and the second optical beam splitter (43) being adapted to receive the imaging light beam (44) and direct it to the second imaging system (46). 3. Instrument de mesure (100) selon la revendication 1 à 2 comportant au moins un dispositif optique polarisant (43, 68, 67) disposé sur un chemin optique du faisceau d'illumination (42) et/ou du faisceau lumineux d'imagerie (44). 103. Measuring instrument (100) according to claim 1 to 2 comprising at least one polarizing optical device (43, 68, 67) arranged on an optical path of the illumination beam (42) and / or of the imaging light beam. (44). 10 4. Instrument de mesure (100) selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le deuxième système d'imagerie comporte une caméra (46), un objectif (45) et un filtre spatial (47) disposé dans un plan focal objet de l'objectif (45), le filtre spatial (47) étant adapté pour réduire les aberrations optiques sur la deuxième image (52). 154. Measuring instrument (100) according to one of claims 1 to 3 wherein the second imaging system comprises a camera (46), an objective (45) and a spatial filter (47) arranged in an object focal plane. of the objective (45), the spatial filter (47) being adapted to reduce the optical aberrations on the second image (52). 15 5. Instrument de mesure (100) selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel le système de traitement d'image (5) comporte un sous-système de reconnaissance d'image adapté pour délimiter un contour de l'image du spot de mesure dans la première image (51) et/ou pour déterminer une première position et une première orientation de la première zone de l'échantillon dans la première 20 image (51) et/ou, respectivement pour déterminer une deuxième position et une deuxième orientation de la deuxième zone de l'échantillon dans la deuxième image (52).5. Measuring instrument (100) according to one of claims 1 to 4 wherein the image processing system (5) comprises an image recognition subsystem suitable for delimiting a contour of the image of the spot. measurement in the first image (51) and / or to determine a first position and a first orientation of the first area of the sample in the first image (51) and / or, respectively to determine a second position and a second orientation of the second area of the sample in the second image (52). 6. Instrument de mesure (100) selon la revendication 5 dans lequel le sous-système de reconnaissance d'image est adapté pour reconnaitre 25 automatiquement au moins un motif dans la deuxième image (52).6. A measuring instrument (100) according to claim 5 wherein the image recognition subsystem is adapted to automatically recognize at least one pattern in the second image (52). 7. Instrument de mesure (100) selon la revendication 5 ou 6 dans lequel le sous-système de reconnaissance d'image est adapté pour reconnaitre et sélectionner l'image du spot de mesure (32) parmi une pluralité d'images formées par réflexion multiples entre deux faces de l'échantillon. 307. A measuring instrument (100) according to claim 5 or 6 wherein the image recognition subsystem is adapted to recognize and select the image of the measurement spot (32) from among a plurality of images formed by reflection. multiples between two sides of the sample. 30 8. Instrument de mesure (100) selon l'une des revendications 1 à 7 comprenant en outre un troisième séparateur optique de faisceau (61) et un autre système de détection (64), le troisième séparateur optique de faisceau (61) étant disposé sur l'axe optique du faisceau d'illumination (42), le troisième séparateur optique de faisceau étant adapté pour transmettre une portion (65) du faisceau 25 lumineux formé par réflexion du faisceau d'illumination (42) sur la deuxième zone de l'échantillon vers l'autre système de détection (64), l'autre système de détection (64) étant adapté pour fournir un signal représentatif d'un angle (66) entre la normale (31) à la surface de l'échantillon (3) et un axe optique du faisceau 5 d'illumination (42).8. Measuring instrument (100) according to one of claims 1 to 7 further comprising a third optical beam splitter (61) and another detection system (64), the third optical beam splitter (61) being disposed. on the optical axis of the illumination beam (42), the third optical beam splitter being adapted to transmit a portion (65) of the light beam formed by reflection of the illumination beam (42) on the second region of the illumination beam (42). 'sample to the other detection system (64), the other detection system (64) being adapted to provide a signal representative of an angle (66) between the normal (31) to the surface of the sample ( 3) and an optical axis of the illumination beam 5 (42). 9. Instrument de mesure (100) selon la revendication 8 comprenant un porte-échantillon (35) muni d'un système d'actionneur (36) adapté pour modifier au moins un angle d'inclinaison du porte-échantillon transversalement à la normale (31) à la surface de l'échantillon et un système électronique adapté pour 10 recevoir le signal représentatif de l'angle (66) entre la normale (31) à la surface de l'échantillon et l'axe optique du faisceau d'illumination (42) et pour appliquer une commande sur le système d'actionneur (36).9. A measuring instrument (100) according to claim 8 comprising a sample holder (35) provided with an actuator system (36) adapted to modify at least one angle of inclination of the sample holder transversely to the normal ( 31) at the surface of the sample and an electronic system adapted to receive the signal representative of the angle (66) between the normal (31) at the surface of the sample and the optical axis of the illumination beam (42) and to apply a command to the actuator system (36). 10. Instrument de mesure (100) selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel la section d'analyse (2) comprenant un analyseur d'état de 15 polarisation (24) disposé sur un trajet optique du faisceau lumineux de mesure (22) et dans lequel le système de détection (26) est adapté pour détecter un signal d'ellipsométrie ou de polarimétrie.10. The measuring instrument (100) according to one of claims 1 to 9 wherein the analysis section (2) comprising a polarization state analyzer (24) disposed on an optical path of the measuring light beam ( 22) and in which the detection system (26) is adapted to detect an ellipsometric or polarimetric signal. 11. Accessoire de visualisation pour instrument de mesure (100) basé sur l'émission d'un faisceau lumineux incident (12) destiné à former un spot de 20 mesure (32) sur un échantillon (3) sous un angle d'incidence oblique et la détection d'un faisceau lumineux de mesure (22) formé par réflexion ou transmission du faisceau lumineux incident (12) sur l'échantillon (3), l'instrument de mesure (100) comprenant premier système d'imagerie (28) adapté pour générer une première image (51) d'une première zone de l'échantillon autour du 25 spot de mesure (32), la première image (51) étant formée par réflexion ou transmission du faisceau lumineux incident (12) sur l'échantillon, caractérisé en ce que l'accessoire de visualisation comprend : - une deuxième source de lumière (41) et un deuxième système d'imagerie (46), la deuxième source de lumière (41) étant disposée de manière à 30 émettre un faisceau d'illumination (42) destiné à éclairer sous incidence quasi- normale une deuxième zone (34) de l'échantillon autour du spot de mesure (32), le deuxième système d'imagerie (46) étant disposé de manière à former une deuxième image (52) de la deuxième zone (34) de l'échantillon par réflexion du faisceau d'illumination (42) sur la deuxième zone (34) de l'échantillon, et 26 - un système de traitement d'image (5) adapté pour recevoir la première image (51) et la deuxième image (52), le système de traitement d'image (5) étant adapté pour extraire une image du spot de mesure de la première image (51) et pour former une troisième image (58) comprenant une projection (57) de l'image 5 du spot de mesure en superposition ou en incrustation avec la deuxième image (52) de l'échantillon, la projection (57) étant redimensionnée en fonction de l'angle d'incidence du faisceau lumineux incident (12).11. Display accessory for a measuring instrument (100) based on the emission of an incident light beam (12) intended to form a measuring spot (32) on a sample (3) at an oblique angle of incidence and detecting a measuring light beam (22) formed by reflection or transmission of the incident light beam (12) on the sample (3), the measuring instrument (100) comprising a first imaging system (28) adapted to generate a first image (51) of a first area of the sample around the measurement spot (32), the first image (51) being formed by reflection or transmission of the incident light beam (12) on the sample, characterized in that the viewing accessory comprises: - a second light source (41) and a second imaging system (46), the second light source (41) being arranged to emit a beam illumination (42) intended to illuminate at almost normal incidence a second zone (34) of the sample around the measurement spot (32), the second imaging system (46) being arranged so as to form a second image (52) of the second zone (34) of the sample by reflection of the illumination beam ( 42) on the second zone (34) of the sample, and 26 - an image processing system (5) adapted to receive the first image (51) and the second image (52), the image processing system image (5) being adapted to extract an image from the measurement spot of the first image (51) and to form a third image (58) comprising a projection (57) of the image 5 of the measurement spot in superposition or in incrustation with the second image (52) of the sample, the projection (57) being resized according to the angle of incidence of the incident light beam (12). 12. Accessoire de visualisation selon la revendication 11 comprenant en outre un troisième séparateur optique de faisceau (61) et un autre système de 10 détection (64), le troisième séparateur optique de faisceau (61) étant disposé sur l'axe optique du faisceau d'illumination (42), le troisième séparateur optique de faisceau (61) étant adapté pour transmettre une portion (65) du faisceau lumineux formé par réflexion du faisceau d'illumination (42) sur la deuxième zone (34) de l'échantillon vers l'autre système de détection (64), l'autre système de détection 15 (64) étant adapté pour fournir un signal représentatif d'un angle (66) entre la normale (31) à la surface de l'échantillon (3) et un axe optique du faisceau d'illumination (42).12. A viewing accessory according to claim 11 further comprising a third optical beam splitter (61) and a further detection system (64), the third optical beam splitter (61) being disposed on the optical axis of the beam. illumination (42), the third optical beam splitter (61) being adapted to transmit a portion (65) of the light beam formed by reflection of the illumination beam (42) on the second region (34) of the sample to the other detection system (64), the other detection system (64) being adapted to provide a signal representative of an angle (66) between the normal (31) to the surface of the sample (3) ) and an optical axis of the illumination beam (42).
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